模拟电子线路(模电)频率特性
合集下载
模拟电子技术(5.9)--第五章放大电路的频率特性-6
AuI 2 1+ j
H1
H 2
AuIn 1+ j
Hn
Au ( j)
=
AuI [1+ ( )2 ][1+ ( )2 ]�[�1+�( )2 ]
H1
H 2
Hn
模 拟电子技术
( j ) = arctan( ) arctan( ) arctan( )
g
m
RL'
A&um
矛盾
当提高增益时 ，带宽将变窄； 反之，增益降低 ，带宽将变宽。
模 拟电子技术
定量分析 :
fH =
根据
A&usm
=
Ri Rs +
Ri
rb'e rbe
1
2π [rb'e∥(∥rbb' + RB Rsπ)]C '
[gm (Rc
∥
RL )]
Cπ' Cπ + (1+ gm RL' )Cμ
n
= 20lg Au( j) k =1 n
( j) = 1( j) + 2( j) + + k = k ( j) k =1
模 拟电子技术
一个两级放大电路每一级（已考虑了它们 的相互影响）的幅频特性均如图所示。
20 lg A&u = 20 lg A&u1 + 20 lg A&u2 = 40 lg A&u1
H1
H 2
Hn
Au ( jH ) =
AuI 2
[1 + ( H )2 ][1 + ( H )2 ] [1 + ( H )2 ] = 2
第四章_频率特性
f L1 1 = ； 2π( RS + rbe )C1
f L2 1 = 2π( RC + RL )C2
《模拟电子技术基础》 模拟电子技术基础》
4.2.2、单级放大器的高频特性 1. 晶体三极管的混合 π 型等效电路
C
因 β 值随频 率升高而降 低，高频下 不能采用 H B 参数等效电 路。
rb′′c
1 kΩ Ω 1 kΩ Ω
戴维宁定理等效
0.01 µF
1//1 kΩ Ω 0.01 µF
1 1 fH = = = 31.8 (kHz) 2πRC 2 × 3.14× 0.5 kΩ × 0.01 µF
例2 已知一阶高通电路的 fL = 300 Hz，求电容 C ， 。 1 C= 500 Ω C 2πfL R 1 2 kΩ Ω = 2 × 3.14× 300 Hz × 2500Ω = 0.212 (µF)
f
BW
= f − f
H
L
L
。
H
相频特性：在 10 f ≤ f ≤ 0.1 f 相频特性： 在 在
f ≤ 0.1 f
f ≥ 10 f
L
时，ϕ = − 180 ；
o
时，ϕ = −90 ；
o
H
时，ϕ = −270 ；
o
《模拟电子技术基础》 模拟电子技术基础》
而在f从
到
以及从
o
到
的范围内，
相频特性都是斜率为 − 45 /十倍频程的直线。 前面已经指出在画波特图时，用折线代替实际 的曲线是有一定误差的。对数幅频特性的最大 误差为3dB，相频特性的最大误差为 ± 5.71o ， 都出现在线段转折处。
fH
f f
《模拟电子技术基础》 模拟电子技术基础》
f L2 1 = 2π( RC + RL )C2
《模拟电子技术基础》 模拟电子技术基础》
4.2.2、单级放大器的高频特性 1. 晶体三极管的混合 π 型等效电路
C
因 β 值随频 率升高而降 低，高频下 不能采用 H B 参数等效电 路。
rb′′c
1 kΩ Ω 1 kΩ Ω
戴维宁定理等效
0.01 µF
1//1 kΩ Ω 0.01 µF
1 1 fH = = = 31.8 (kHz) 2πRC 2 × 3.14× 0.5 kΩ × 0.01 µF
例2 已知一阶高通电路的 fL = 300 Hz，求电容 C ， 。 1 C= 500 Ω C 2πfL R 1 2 kΩ Ω = 2 × 3.14× 300 Hz × 2500Ω = 0.212 (µF)
f
BW
= f − f
H
L
L
。
H
相频特性：在 10 f ≤ f ≤ 0.1 f 相频特性： 在 在
f ≤ 0.1 f
f ≥ 10 f
L
时，ϕ = − 180 ；
o
时，ϕ = −90 ；
o
H
时，ϕ = −270 ；
o
《模拟电子技术基础》 模拟电子技术基础》
而在f从
到
以及从
o
到
的范围内，
相频特性都是斜率为 − 45 /十倍频程的直线。 前面已经指出在画波特图时，用折线代替实际 的曲线是有一定误差的。对数幅频特性的最大 误差为3dB，相频特性的最大误差为 ± 5.71o ， 都出现在线段转折处。
fH
f f
《模拟电子技术基础》 模拟电子技术基础》
模拟电路典型例题讲解
频率响应典型习题详解【3-1】已知某放大器的传递函数为试画出相应的幅频特性与相频特性渐近波特图，并指出放大器的上限频率f H ，下限频率f L 及中频增益A I 各为多少【解】本题用来熟悉：（1）由传递函数画波特图的方法；（2）由波特图确定放大器频响参数的方法。
由传递函数可知，该放大器有两个极点：p 1=－102rad/s ，p 2=－105rad/s 和一个零点z =0。
（1）将A (s )变换成以下标准形式：（2）将s =j ω代入上式得放大器的频率特性： 写出其幅频特性及相频特性表达式如下： 对A (ω)取对数得对数幅频特性： （3）在半对数坐标系中按20lg A (ω)及φ(ω)的关系作波特图，如题图所示。
由题图（a ）可得，放大器的中频增益A I =60dB ，上限频率f H =105/2π≈，下限频率f L =102/2π≈。
【3-2】已知某放大器的频率特性表达式为试问该放大器的中频增益、上限频率及增益带宽积各为多少【解】本题用来熟悉：由放大器的频率特性表达式确定其频率参数的方法。
将给出的频率特性表达试变换成标准形式： 则当ω = 0时，A (0) =200，即为放大器的直流增益（或低频增益）。
当ω =ωH 时，ωH =106rad/s相应的上限频率为 由增益带宽积的定义可求得：GBW=│A (0)·f H │≈ 思考：此题是否可用波特图求解【3-3】已知某晶体管电流放大倍数β的频率特性波特图如题图（a ）所示，试写出β的频率特性表达式，分别指出该管的ωβ、ωT 各为多少并画出其相频特性的渐近波特图。
【解】本题用来熟悉：晶体三极管的频率特性及其频率参数的确定方法。
由β(ω)的渐近波特图可知：β0=100，ωβ=4Mrad/s ，ωT =400Mrad/s 。
它是一个单极点系统，故相应的频率特性表达式为：ωT 也可按ωT ≈β0ωβ=100×4=400 Mrad/s 求得。
模拟集成电路频率特性1
引入二个极点，没有直馈通路，没有零点
in
CGS
CSB Rs
//
gm
1 gmb
1
out CDB CGD RD 1
AV
1
gm g
m
gmb RD gmb RS
1
1
CGS CSB gm gmb 1 Rs
s 1 CGD
1
CDB RDs
共栅级
若计入沟道长度调制效应，输入输出结点不是“孤立”的。 输入阻抗与输出结点有关，很难把极点和结点对应。
R2
1 gm
, R1
Rs
1
gm , L
CGS s gm
Rs
1
gm
若源跟随器的前级输出阻抗很
大，则源跟随器的输出阻抗表
现出电感现象。带大电容负载
时，阶跃响应为减幅震荡。
共栅级
若忽略沟道长度调制效应，输入输出结点是“孤立” 的，易达到宽带。
CD : CDB CGD Vb 交流接地
CS : CSB CGS
差动对
可分别讨论差分信号和共模信号的频率特性。
① 对于双端输出的对称差动对
可采用半边电路等效，则频率特 性和共源级相同。
例如: 输入结点有密勒项
1 gmRD CGD
可以近似得到：
BW 1
2RDCL
GBW
AV
BW
gm
2CL
② 共模频率特性 如果只考虑 gm ，则可利用差分对公式
差动对
AV ,CM
一般情况下，电路作为缓冲器， Rs很大，输出阻抗随频率上升而 增加。
源跟随器
输出阻抗的电感等效：
输出阻抗可写为：
Zout
1 RsCGS s CGS s gm
模拟电子技术(5)--放大电路的频率特性
是 ，最小的电路是 ；电压放大倍数数值最大的电路是 是 ；若能调节 Q 点，则最大不失真输出电压最大的电路是 同相的电路是 。
；输出电阻最大的电路 ；低频特性最好的电路 ；输出电压与输入电压
+VCC
8.2kΩ 3.3kΩ
C1+ +
ui 3kΩ _
VT1 3.6kΩ
VT2
+ C2
VT3 + C3
2kΩ
C．为正弦波
D．不会产生失真
7．测试放大电路输出电压幅值与相位的变化，可以得到它的频率特性，条件是（ ）。
A．输入电压幅值不变，改变频率 B．输入电压频率不变，改变幅值
C．输入电压的幅值与频率同时变化 D．输入电压的幅值与频率都不变化
8．电路如图 T5.2.8 所示。已知：晶体管的 、rbb' 、C 、fβ' 均相等，所有电容的容量均
R
+. U_o
R + U. i _
C
+. U_o
(a)
(b)
图 T5.1.7
8．某放大电路的波特图如图 T5.1.8 所示，则中频电压增益 20lg | Ausm |
dB ；
Ausm
；电压放大倍数 Au
；电路的下限频率 fL = ，上限截止频率 fH = ；
当 f 105 Hz 时，附加相移为 ；该电路为 级放大电路。
60dB； 103 ；
A u
1
103
j
10 f
1
j
f 10
4
1
j
f 10
5
；10Hz； 104 Hz ； 135 ，
两级。 9．（1）共基放大电路，共集放大电路； 共射放大电路，共集放大电路； 共射放大电路，共射放大电路； （2）(b)，(a)；(c)，(a)；(c)，(b)；(c)，(b)。 5.2 选择题 1．某放大器频率特性为： f L 60 Hz， fH 60 kHz。下列输入信号中，产生线性失真的
；输出电阻最大的电路 ；低频特性最好的电路 ；输出电压与输入电压
+VCC
8.2kΩ 3.3kΩ
C1+ +
ui 3kΩ _
VT1 3.6kΩ
VT2
+ C2
VT3 + C3
2kΩ
C．为正弦波
D．不会产生失真
7．测试放大电路输出电压幅值与相位的变化，可以得到它的频率特性，条件是（ ）。
A．输入电压幅值不变，改变频率 B．输入电压频率不变，改变幅值
C．输入电压的幅值与频率同时变化 D．输入电压的幅值与频率都不变化
8．电路如图 T5.2.8 所示。已知：晶体管的 、rbb' 、C 、fβ' 均相等，所有电容的容量均
R
+. U_o
R + U. i _
C
+. U_o
(a)
(b)
图 T5.1.7
8．某放大电路的波特图如图 T5.1.8 所示，则中频电压增益 20lg | Ausm |
dB ；
Ausm
；电压放大倍数 Au
；电路的下限频率 fL = ，上限截止频率 fH = ；
当 f 105 Hz 时，附加相移为 ；该电路为 级放大电路。
60dB； 103 ；
A u
1
103
j
10 f
1
j
f 10
4
1
j
f 10
5
；10Hz； 104 Hz ； 135 ，
两级。 9．（1）共基放大电路，共集放大电路； 共射放大电路，共集放大电路； 共射放大电路，共射放大电路； （2）(b)，(a)；(c)，(a)；(c)，(b)；(c)，(b)。 5.2 选择题 1．某放大器频率特性为： f L 60 Hz， fH 60 kHz。下列输入信号中，产生线性失真的
电子行业模拟电子技术第九章
电子行业模拟电子技术第九章1. 引言在电子行业中，模拟电子技术是一项非常重要的技术。
模拟电子技术主要关注信号的处理和传输，涵盖了电路设计、放大器、滤波器、模数转换器等方面。
本文将介绍电子行业模拟电子技术的第九章内容。
2. 频率响应频率响应是指电子设备对不同频率的信号的响应情况。
在模拟电子技术中，频率响应是非常重要的，因为不同频率的信号在电路中的传输和处理方式可能不同。
在第九章中，我们将学习频率响应的相关知识。
2.1 频率响应的定义频率响应通常使用传递函数或者幅频特性进行表示。
传递函数是描述输入输出关系的函数，通常用H(s)表示，其中s是复变量。
幅频特性是指输入输出信号的幅度随频率变化的特性。
2.2 低通滤波器与高通滤波器在频率响应的研究中，常常使用低通滤波器和高通滤波器来进行分析。
低通滤波器是指只允许低于某个截止频率的信号通过，而高通滤波器则是只允许高于某个截止频率的信号通过。
在第九章中，我们将深入学习低通滤波器和高通滤波器的设计和应用。
3. 放大器设计放大器是模拟电子技术中非常重要的组成部分。
放大器的设计涉及参数选择、电路拓扑和稳定性等方面。
在第九章中，我们将学习放大器设计的基本原理和方法。
3.1 放大器的基本原理放大器的基本原理是将输入信号放大至更高的幅度，输出与输入具有一定的增益。
放大器的增益可以根据需要选择，并可以通过电路的调整来实现。
3.2 放大器电路拓扑放大器的电路拓扑有很多种，包括共射放大器、共基放大器和共集放大器等。
每种拓扑有其特点和适用场景。
3.3 放大器的稳定性放大器的稳定性是指放大器在不同条件下是否能够保持稳定的工作。
稳定性问题对放大器设计至关重要，否则可能引发振荡或者失真等问题。
4. 模数转换器模数转换器是将模拟信号转换成数字信号的设备。
在现代电子技术中，模数转换器的应用非常广泛。
在第九章中，我们将学习模数转换器的原理和应用。
4.1 模数转换器的原理模数转换器的原理主要包括采样、量化和编码等过程。
《模拟电子教学资料》第2章 多级_频率特性共31页文档
当Re>>1/Ce时，在射极电路中，可忽略Re，只剩下Ce
3. 低频段等效电路
Ce'=Ce /（1+0 ）
C e'' ≈ C e
低频段
当R'b较大，可忽略Rb的影响。
低频段
在此简化条件下，
低频段的电压放大倍数:
A vsLV V o s V I B oV I B s
-RS0R rb'Le•1jj (C (C 1/1//C/C e)e)R (S R ( S rbrb e)e)•1jj CC 2(2R (C RC RL R)L)
'+
1 jω Cπ
'
•
V
'
•
A • vsM=V V 高•频o s = 段-RsR +bR '/b/'r/b/reb
•β0RL' e rbe
1
•
=
V'
1 + jω R 'Cπ '
R’ •
Vs'
Rb '
•
Vs
V’
Rs Rb '
•
V'
rb'e
•
Vs'
V •o=-gmV •b'eRL'=1+ -g jω m R R'L C 'π'V •' rbb' rb'e Rs '
∠ A ∠ V o ∠ V if()
2.7.2 BJT的高频小信号模型
物理模型
rbb' ---基区的体电阻，b'是假
想的基区内的一个点。 re --- 发射结电阻
3. 低频段等效电路
Ce'=Ce /（1+0 ）
C e'' ≈ C e
低频段
当R'b较大，可忽略Rb的影响。
低频段
在此简化条件下，
低频段的电压放大倍数:
A vsLV V o s V I B oV I B s
-RS0R rb'Le•1jj (C (C 1/1//C/C e)e)R (S R ( S rbrb e)e)•1jj CC 2(2R (C RC RL R)L)
'+
1 jω Cπ
'
•
V
'
•
A • vsM=V V 高•频o s = 段-RsR +bR '/b/'r/b/reb
•β0RL' e rbe
1
•
=
V'
1 + jω R 'Cπ '
R’ •
Vs'
Rb '
•
Vs
V’
Rs Rb '
•
V'
rb'e
•
Vs'
V •o=-gmV •b'eRL'=1+ -g jω m R R'L C 'π'V •' rbb' rb'e Rs '
∠ A ∠ V o ∠ V if()
2.7.2 BJT的高频小信号模型
物理模型
rbb' ---基区的体电阻，b'是假
想的基区内的一个点。 re --- 发射结电阻
模拟电子线路：第5章放大电路的频率特性
β0 =gmrb’e
为低频时的β
返回
（3）用gm V.代b'e 替
.
Ib
根据这一物理模型可以画出混合π型高频小信
号模型，如图所示。
高频混合π型小信号模型电路
这一模型中用 gm ub’e代替 ib0 ，这是因为β本身与 频率有关，而gm= β0/rb’e ， gm是与频率无关的0和rb’e 的比，因此gm与频率无关。
2 相频特性为三段折线组成：
f <0.1fL时，相频特性为90°的一条水平线；
f> 0.1fH
<10f f<L时10，fH时相,频相特频性特为性的为0斜°一率条-4水5°平/十线倍；频的斜线；
5.2 单级放大电路的频率响应
1 三极管混合π型高频小信号等效电路 2 单级共射放大电路的频率响应
返回
1 三极管混合π型高频小信号等效电路
fH
lgf
低通电路波特图的画法
1 低通电路幅频特性为 两条折线：
f <fH时，为0dB的一条水平线； f >fH时，为斜率为-20dB /十倍频的一条斜线；
2 相频特性为三段折线组成： f <0.1fH时，相频特性为0°的一条水平线； f > 10fH时，相频特性为-90°的一条水平线； 0.1fH < f <10fH时,相频特性为斜率-45°/十倍频的斜线；
（1）物理模型
（2）电流放大系数β的频响
（3）用
代替 •
gm Ub'e
.
Ib
（4）单向化
返回
（1）物理模型
混合π型高频小信号模型是通过三极管的物理 模型而建立的，三极管的物理结构如图
rbb' ---基区的体电阻，b'是假想的基区内的一个点。
为低频时的β
返回
（3）用gm V.代b'e 替
.
Ib
根据这一物理模型可以画出混合π型高频小信
号模型，如图所示。
高频混合π型小信号模型电路
这一模型中用 gm ub’e代替 ib0 ，这是因为β本身与 频率有关，而gm= β0/rb’e ， gm是与频率无关的0和rb’e 的比，因此gm与频率无关。
2 相频特性为三段折线组成：
f <0.1fL时，相频特性为90°的一条水平线；
f> 0.1fH
<10f f<L时10，fH时相,频相特频性特为性的为0斜°一率条-4水5°平/十线倍；频的斜线；
5.2 单级放大电路的频率响应
1 三极管混合π型高频小信号等效电路 2 单级共射放大电路的频率响应
返回
1 三极管混合π型高频小信号等效电路
fH
lgf
低通电路波特图的画法
1 低通电路幅频特性为 两条折线：
f <fH时，为0dB的一条水平线； f >fH时，为斜率为-20dB /十倍频的一条斜线；
2 相频特性为三段折线组成： f <0.1fH时，相频特性为0°的一条水平线； f > 10fH时，相频特性为-90°的一条水平线； 0.1fH < f <10fH时,相频特性为斜率-45°/十倍频的斜线；
（1）物理模型
（2）电流放大系数β的频响
（3）用
代替 •
gm Ub'e
.
Ib
（4）单向化
返回
（1）物理模型
混合π型高频小信号模型是通过三极管的物理 模型而建立的，三极管的物理结构如图
rbb' ---基区的体电阻，b'是假想的基区内的一个点。
模拟电子技术基础【ch05】放大电路的频率特性 培训教学课件
两级差动放大器的频率特性分析
1.低频电压增益; 2.通频带BW的估算;
多级放大器高、低截止频率的估算方法
两级差动放大器的频率特性分析
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材
感谢观看
模拟电子技术基础(第4版)
放大电路的复频域分析法
放大电路增益函数的特点
2.在s平面坐标原点处零点或极点的波特图;
放大电路的复频域分析法
放大电路增益函数的特点
04
基本放大器高、低 截止频率的估算
基本放大器高、低截止频率的估算
主极点的概念
然而基本放大器的零、极点分布往往有以下特点：在低频段，其零点通常 比所有极点或部分极点在数值上要小得多；
RC电路的频率响应
RC高通电路的频率响应
RC电路的频率响应
RC低通电路的频率响应
图5-5为RC低通电路，所谓低通电路是指该电路主要用于通过低频或直流信号，而 阻止或抑制高频信号通过。
RC电路的频率响应
RC低通电路的频率响应
RC电路的频率响应
频率响应的一般性分析方法
通过对RC高通和低通电路的频率响应的分析，可以得到以下具有普遍意义的结论：
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材
第五章
放大电路的频率特性
模拟电子技术基础(第4版)
01
放大电路频率特性 的基本概念
放大电路频率特性的基本概念
频率特性和通频带
1.RC阻容耦合放大器
放大电路频率特性的基本概念
频率特性和通频带
2.直接耦合放大器
放大电路频率特性的基本概念
频率特性和通频带
3.通频带
放大电路频率特性的基本概念
频率失真和增益带宽积
1.频率失真 频率失真也称为线性失真，它与非线性失真是两种产生原因完全不同的失真。
1.低频电压增益; 2.通频带BW的估算;
多级放大器高、低截止频率的估算方法
两级差动放大器的频率特性分析
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材
感谢观看
模拟电子技术基础(第4版)
放大电路的复频域分析法
放大电路增益函数的特点
2.在s平面坐标原点处零点或极点的波特图;
放大电路的复频域分析法
放大电路增益函数的特点
04
基本放大器高、低 截止频率的估算
基本放大器高、低截止频率的估算
主极点的概念
然而基本放大器的零、极点分布往往有以下特点：在低频段，其零点通常 比所有极点或部分极点在数值上要小得多；
RC电路的频率响应
RC高通电路的频率响应
RC电路的频率响应
RC低通电路的频率响应
图5-5为RC低通电路，所谓低通电路是指该电路主要用于通过低频或直流信号，而 阻止或抑制高频信号通过。
RC电路的频率响应
RC低通电路的频率响应
RC电路的频率响应
频率响应的一般性分析方法
通过对RC高通和低通电路的频率响应的分析，可以得到以下具有普遍意义的结论：
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材
第五章
放大电路的频率特性
模拟电子技术基础(第4版)
01
放大电路频率特性 的基本概念
放大电路频率特性的基本概念
频率特性和通频带
1.RC阻容耦合放大器
放大电路频率特性的基本概念
频率特性和通频带
2.直接耦合放大器
放大电路频率特性的基本概念
频率特性和通频带
3.通频带
放大电路频率特性的基本概念
频率失真和增益带宽积
1.频率失真 频率失真也称为线性失真，它与非线性失真是两种产生原因完全不同的失真。
【模拟电子线路】第7章 频率响应
RB1 RC
|Au|
C2
+
RL
RB2 RE CE
UO
0
- φA
f
0 f
幅频特性曲线
|AuI|
f f
180O
Au
U
o
Ui
RL
rbe
f 相频特性曲线
7.1.1 线性失真及不失真条件 一、线性（频率）失真 我们知道，待放大的实际信号，占有一定的频谱宽
度。
如果放大器对其不同频率分量的放大倍数和相移不 同，则信号通过该放大器后，使各分量间的比例 和相位 关系发生改变，从而产生失真。这种失真称为线性（或 频率）失真。
为便于理解，下面用波形图加以说明。
ω1和3ω1按3比1 组合且初相为零
ω1和3ω1按6比1组 合但相位关系不变
幅频失真
ω1和3ω1按3比1组 合不变但初相相反
相频失真
根据图示的两种失真情况，线性失真可分为
1. 振 幅 频率失真（幅频失真）：信号各频率分量 间的相位关系保持不变，而各分量幅 度大小的比例关 系发生改变所产生的失真。
用jω代替s可得正弦传输函数
Au(s)
Uo(s) Ui(s)
AuI 1 s
p
Au(
j)
Uo( Ui(
j) j)
AuI
1 j
p
这正是单极点高频响应的函数表示式。其幅频和相
频特性分别为
Au() Uo() Ui ( )
| AuI |
1 ( )2 p
A() arctan p
R1
A Auo
R2
+
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
rbb
'
(1
)
26mV IE (mA)
得
rb'e
(1 )
26mV IE (mA)
rbb' rbe rb'e
据
gm U b'e
Ib
Ib
U b'e rb'e
得
gm
rb'e
IE (mA ) 26 mV
38.5IC (mS)
3.单向化
密勒定理
I1(s) Y (s) [Ui (s) Uo (s)] Y (s) Ui (s)[1 Au (s)]
Rs为信号源内阻, 所以
H2
。
H1
于是可得场效应三极管的简化高频小信号 模型，如图所示。
简化高频小信号模型
二、 β的频响
1.共射截止频率 f
Ic I .
b U ce0
U
be
(
1 rbe
gmUbe
jCbe
jCbc )
1
gmrbe
jrbe (Cbe Cbc )
gm rb'e
0
1 j r b'e (Cb'e Cb'c ) 1 j f
幅频响应 ：
•
•
20lg | AusH | 20lg | Ausm | 20lg
1
相频响应 ： 180 arctg( f fH )
1 ( f fH)2
三、 低频段小信号微变等效电路
保留C1、C2和Ce，忽略CM。 该电路有三个RC高通电路环节！
低频段微变等效电路
L1=[(RB //rbe)+rS]C1 L1=[Ri+rS]C1 L2=(Rc +RL)C2 L2=(Ro +RL)C2 L3={Re // [(R'S+rbe)/1+]}Ce
所以
( jf )
( jf )
0
0
1 ( jf ) 1
jf
1 jf
(1 0 ) f
f
f (1 0 ) f
fT o f
为保证电路在最高工作频率 fm 时 仍具有较大的电流放大能力，要求 fT 必须大于3fm。
• 例：已知某放大电路的波特图如图所示，试求：（1）电 路的中频电压增益及其分贝数；（2）电路的下限频率fL和 上限频率fH； （3）电路的电压放大倍数的表达式。
(a) 场效应三极管高频 小信号模型
(b) 单向化高频小信号模型
它是在低频模型的基础上增加了三个极间电容
而构成的，其中Cgs、Cgd一般在10pF以内，Cds一般 不到1pF。为了分析方便，用密勒定理将Cgd折算到 输入和输出侧。只要保证折算前后的电流相等即
可，于是从输入侧有
Igd
= U gs U ds
fL
fH f
共发射级放大电路的幅频特性
中频段：电压放大倍数近似为常数。
低频段：耦合电容和发射极旁路电容的容抗增大，以 致不可视为短路，因而造成电压放大倍数减小。 高频段：晶体管的结电容以及电路中的分布电容等的 容抗减小，以致不可视为开路，也会使电压放大倍数 降低。
波特图（Bode） 半对数坐标
特点： 折线化 对数分度
( fT )
0
1
1 ( f T )2
f
fT f
fT o f
由此可做出β的幅频特性和相频特性曲线， 如图所示。
当20lgβ下降3dB时,频率f 称为共发射极接法的截止频率
当β=1时对应的频率称为 特征频率fT，且有fT≈β0f
三极管β的幅频特性和相频特性曲线图
共基极截止频率fα
1
（扩大视野）
dB(decibel):分贝
Au(db)=20logAu
优点：1、乘→加
2、人耳对声能的辨别能力与其对数成正比
Au: 10 102 103 10-1 10-2 1 2
Au(db): 20 40 60 -20 -40 -3
频率失真
幅频失真 相频失真
线性失真
（组合失真） 产生原因: 1.放大电路中存在电抗性元件，例如
R
+
+
. Ui
C
. Uo
-
-
显然这是一个RC低通环节，其时间常数
H rS RB rbb' rb'e CM
于是上限截止频率fH=1/2H 。
CM Cb'e CM1 Cb'e gm R'L Cb'c
Aus AusM
1
1 j
f
fH
AusM
R'L
rS rbe
共射放大电路高频段的波特图
A( )
0
0.1p p 10
p
处转折，斜率为(–45/十倍频) - 45
， 再 经 10p 处 转 折 为 -90 的
水平线。
- 90
-45/十倍频
▪ 确定上限角频率： H =p
因 =p时， Av () dB 20lg 1 ( P )2 3dB
二、 RC高通电路
传递函数为：
Au
U
o
Ui
jRC 1 jRC
1 1 ( f0 log 1 ( f fH )2
特 性
曲
相 角：
arctg(f fH )
线
▪ 绘制渐近波特图：
根据 Av () dB 20lg 1 ( P )2
A () arctan( P )
画出幅频波特图 画出相频波特图
渐近波特图画法：
Av( )/dB
由于频率失真由线性电抗元件引起，故称线性失真。
注意：线性失真不产生新的频率成份。
RC电路的频率响应
一、 RC低通电路 二、 RC高通电路
一、 RC低通电路
R
传递函数为：
+
.
Au
U
o
Ui
1
1
jRC
1 1 j
f
fH
Ui -
+
C
. Uo
-
式中： f h
1 2RC
1 2
上限截止频率（上边频）
模： Au
Au (s)
Uo (s) Ui (s)
s
s
1
s
s p
RC
p
1 RC
2
f
Au
U
o
Ui
jRC 1 jRC
1 1 j fL
f
三. 三极管的高频参数
一、混合π型高频小信号模型 二、电流放大系数β的频响
一、混合π型高频小信号模型
1.等效电路
简化：忽略rb’c 、 rce
2.参数计算
据 rbe rbb' rb'e
二、频率特性
幅度频率特性 相位频率特性
幅频特性是描绘输入信号幅度
固定，输出信号的幅度随频率变化
而变化的规律。即
A U o/U i f
相频特性是描绘输出信号与输入
信号之间相位差随频率变化而变化
的规律。即
∠A
∠U
o
∠U
i
f
()
阻容耦合放大的频率特性和频率失真
Au Aum 0.707Aum
通频带
耦合电容、旁路电容、分布电容等;
设计电路时，要合适选择耦合电容和旁路电容
2.三极管的()是频率的函数。
低频小信号模型不再适用
▪ 频率特性的三个频段
中频段：通频带以内的区域 特点：放大器的增益、相角均为常数，不随f 变化。 原因：所有电抗影响均可忽略不计。 即极间电容开路、耦合旁路电容短路。
高频段： f > fH 的区域 特点：频率增大，增益减小并产生附加相移。 原因：极间电容容抗 分流 不能视为开路。
✓幅频
<<p 时， Av () dB >>p 时，Av ( ) dB =p 时， Av () dB
0dB 20 lg 3dB
P
✓相频
<0.1p 时，A ( ) 0o
0 -3
0.1p p 10
p
-20 -20dB/十倍频
A( )
0 - 5.7
0.1p
p 10
p
>10p 时，A ( ) 90 o =p 时， A ( ) 45o
以共射放大电路为例，全频段小信号模型如图:
CE接法基本放大电路
分低、中、高三个频段研究。 前述电路分析默认为中频段！
大C短，小C断! 无频率影响！
全频段微变等效电路
AusM
R'L
rbe
•
rS
Ri Ri
R'L
rS rbe
(
Ri
rbe )
二、 高频段小信号微变等效电路
将全频段小信号模型中的C1、C2和Ce短路
由此得到的其幅频特性和相频特性的 Bode 图。
归纳一阶因子渐近波特图画法：
已知
Av ( j )
1
1
j
P
✓幅频渐近波特图：
Av( )/dB
0
0.1p p 10
p
自0dB水平线出发 ，经 p
转 折 成 斜 率 为（ –20dB/十倍
-20
-20dB/十倍频
频）的直线。
✓相频渐近波特图：
自 0 水 平 线 出 发 ， 经 0.1p
C"gd
Au
1
Cgd
Cgd
Au
对CS放大电路，因 R L<< rds ,所以输出回路的高频时间常数为
H2 (Cds C'gd )(rds // R'L ) Cds R'L